Грунтозаборное устройство земснаряда Советский патент 1980 года по МПК E02F3/90 

(54) ГРУНТОЗАБОРНОЕ УСТРОЙСТВО ЗЕМСНАРЯДА

1

Изобретение относится к гидромеханизации и предназначается для разработки несвязных грунтов в подводных забоях.

Известно грунтозаборное устройство земснаряда для разработки несвязных грунтов, включающее всасывающую трубу со всасывающим наконечником .

Разработка грунта производится .этим устройством путем свободного всасывания. Всасывающий наконечник располагают у подошвы откоса, подтекающими к наконечнику струями воды размывается грунт в основании откоса. Грунт с откоса сползает к основанию, подхватывается потоком воды и уносится во всасывающий наконечник.

Достоинством устройства является обеспечение высокой производительности земснаряда по грунтозабору. Однако при его работе возможно создаиие аварийных ситуаций, заключающихся в том, что при «подрубе основания откоса нередко происходят обрушения с откоса больших объемов грунта, которым заваливается всасывающая труба со всасывающим наконечником. Это приводит к снижению эффективности работы земснаряда, так как отнимает много времени на освобождение всасьшающего устройства от обрушившегося грунта.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является грунтозаборное устройство земснаряда для разработки несвязных грунтов, включающее всасывающую трубу со всасывающим наконечником и дополнительную трубу, одетую на конец всасывающей трубы 2.

При завале всасывающего устройства

10 обрушившимся грунтом вода поступает через верхний конец дополнительной трубы, размывает грунт перед всасывающим наконечником, образующаяся гидросмесь засасывается во всасывающую трубу, что обеспечивает освобождение всасывающей тру15бы земснаряда от завала обрущивщимся грунтом.

к недостаткам устройства относится снижение эффективности работы земснаряда за счет снижения маневренности, так как

20 на конце всасывающей трубы висит другая труба больщего диаметра, а также постоянное поступление во всасывающую трубу дополнительной воды из дополнительной трубы при работе на обычном режиме (без обвалов грунта), что приводит к снижению производительности земснаряда по грунтудо 15%. Целью изобретения является обеспечение освобождения всасывающей трубы земснаряда от завала обрушившимся грунтом за счет его эффективного размыва и всасывания под слоем грунта. Для этого всасывающая труба выполнена с S-образным изгибом с возможностью присоединения в месте изгиба регуляционной камеры с гидроцилиндром, дополнительная труба выполнена съемной с сечением меньше сечения всасывающей трубы и снабжена насадками для напорной воды: осевой на переднем конце и боковыми на поверхности трубы. К тому же, смежные с осевой боковые насадки направлены в сторону осевой насадки, а все остальные - в противоположную сторону. На чертеже схематически изображено пр.едложенное устройство. Оно имеет всасывающую трубу 1, выполненную с S-образным изгибом с фланцем (на чертеже не показан) со всасывающим наконечником 2, дополнительную трубу 3 с осевой насадкой 4 и боковыми насадками 5 (насадками 1, 2, 3 и другими) для напорной воды. Дополнительная труба 3 шлангом 6 присоединена к водяному насосу. На дополнительной трубе имеется упорный фланец 7, в который уперт шток 8 гидроцилиндра 9. Между S-образным изгибом и упорным фланцем 7 вставлена регуляционная камера 10. Все устройство размещено на раме 11. Дополнительная труба 3 может быть цельной или составной из звеньев, а также в виде армированного шланга. Насадка 4 и смежные с ней боковые 5 (насадки № 1) направлены в сторону всасывающего наконечника, а остальные боковые насадки 5 (насадки № 2 и 3 и другие) направлены в сторону землесоса. Выполнение всасывающей трубы 1 с S-образным изгибом предусмотрено для обеспечения размещения в ней дополнительной трубы 3 параллельно оси всасывающей трубы 1. Дополнительная труба 3 принята меньшего диаметра, чем всасывающая труба 1, для того чтобы можно было поместить дополнительную трубу 3 в полость всасывающей трубы 1. Одновременно этим достигается возможность подачи напорной воды в полость всасывающей трубы 1 ПО дополнительной трубе 3, а также движение гидросмеси в полости всасывающей трубы 1 в зазоре между внутренними стенками трубы 1 и внешними стенками трубы 3. Устройство работает следующим образом При нормальном режиме разработки забоя (без обрушения большого объема грунта на всасываюшую трубу) устройство состоит из всасывающей трубы 1 выполненной с S-образным изгибом, к фланцу на котором присоединена заглушка. Всасывающий наконечник 2 подводят кподошве откоса грунта в забое, образуют «подруб. Грунт сползает с откоса и засасывается во всасывающий наконечник 2. Напильонируя справа налево и слева направо, разрабатывают грунт в забое. При крупном обрушении и завале всасывающего устройства обрушившимся грунтом 12 происходит «срыв вакуума, течение гидросмеси во всасывающей трубе прекращается. Установив факт завала всасывающего устройства обрушившимся грунтом, бригада земснаряда приступает к установке устройства, обеспечивающего освобождение всасывающей трубы. Снимают заглущку с фланца на S-образном изгибе трубы 1 и присоединяют регуляционную камеру 10. Через регуляционную камеру 10 вставляют во всасывающую трубу 1 дополнительную трубу 4, подавая ее до тех пор, пока насадка 4 не упрется в грунт на линии ABC. Обычно обрушившийся грунт заполняет всю полость всасывающего наконечника 2 и очень малое пространство в начале всасывающей трубы 1. Происходит это потому, что конусная форма наконечника приводит к большому уплотнению и заклиниванию грунта в- нем. Закрепляют на дополнительной трубе 3 упорный фланец 7 так, чтобы при присоединении к нему фланца регуляционной камеры 10 гибкие образующие стенки последней были вытянуты и камера имела максимальную длину. Устанавливают гидроцилиндр 9 так, чтобы его щток 8 во вдвинутом положении упирался в упорный фланец 7. Подключают щланг 6 к водяному насосу, включают водяной насос и подают напорную воду в трубу 3. Вода вытекает, из насадок 4 и 5 и заполняет всю всасывающую трубу 1. Включают в работу землесос. Возможны два варианта обеспечения нормальной работы землесоса: а)при диаметре дополнительной трубы 3 значительных размеров напорную воду в насадки 4 и 5 подают с такой скоростью истечения, чтобы количество подаваемой водяным насосом воды обеспечивало работу землесоса без срыва вакуума; б)при малом сечении дополнительной трубы 3 и малом расходе воды через нее присоединяют к всасывающему патрубку землесоса дополнительно- водозаборный патрубок со всасывающим концом, опущенным в водоем у борта земснаряда, через этот патрубок забирают дополнительную воду. Вытекающая из осевой и смежных к ней насадок 5 (насадок № 1) напорная вода размывает грунт во всасывающем наконечнике 2. Вместе с водой размытый грунт распространяется по всей длине всасывающей

тр/бы, все время поддерживается во взвешенном состоянии и направляется в сторону землесоса напорными струями воды, вытекающими из насадок 5 (насадок № 2 и 3) и других. По мере размыва грунта дополнительную трубу 3 подают вперед выдвижением штока 8 гидроцилиндра 9. Шток 8 перемещает фланец 7. Гибкие образующие стенки камеры 10 сжимаются гармоникой. Для того,чтобы камеру 10 не забило грунто.м из всасывающей трубы 1, она промывается все время водой из боковых насадок дополнительной трубы 3.

Выдвижение дополнительной трубы производят до тех пор, пока насадки 4 и насадки 5 (насадки № 1) не выдвинутся за пределы устья всасывающего наконечника 2. Как только такой момент наступил, выдвижение трубы 3 прекращают, она остается в постоянном положении. Струями воды из насадок 4 и насадок 5 (насадок № 1) грунт размывается перед устьем всасывающего наконечника и поступает во всасывающую трубу.

Размыв производят до тех пор, пока весь обрушившийся на всасывающую трубу грунт не будет размыт и забран. После этого, включают подъемный механизм, тросом 13 поднимают трубу 1 на дневную поверхность. Выключают из работы землесос и водяной насос. Снимают гидроцилиндр 9, регуляционную камеру 10, ставят на ее место заглушку к фланцу на S-образном изгибе трубы 1. Опускают трубу 1 в воду.

Устройство готово к разработке грунта в нормальном режиме.

Формула изобретения

трубы от завала обрушившимся грунтом путем его эффективного размыва и всасывания под слоем грунта, устройство имеет регуляционную камеру с гидроцилиндром, при этом всасывающая труба выполнена с Sобразньгм изгибом, к которому присоединена регуляционная камера, а дополнительная труба выполнена съемной с сечелием меньше сечения всасывающей трубы и снабжена осевой и боковыми насадками для напорной воды.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2. Рощупк-ин Д. В. Улучшение грунтозабора плавучих земснарядов. Транспортное строительство, 1960, гл. 1, с. 35 (прототип).